低蛋白飼料對三齡草魚生長、血清指標(biāo)和肝臟抗氧化能力的影響

■蘇寶輝 高啟平 曾 娟 任秀芳

（通威股份有限公司技術(shù)中心水產(chǎn)研究所，水產(chǎn)健康養(yǎng)殖四川省重點實驗室，四川成都610041)

在魚類飼料配方中，蛋白質(zhì)是最昂貴的營養(yǎng)素，為魚體生長、代謝提供氨基酸和能量，營養(yǎng)學(xué)策略中常用碳水化合物增加能量水平，從而降低蛋白用于供能的消耗，提高蛋白質(zhì)效率[1]，減輕氮排泄對水體的污染[2-3]。飼料中常用的碳水化合物原料主要有面粉、馬鈴薯粉、玉米淀粉等，與蛋白質(zhì)原料如魚粉、豆粕等相比十分廉價，可降低飼料成本[4]，還有助于增加飼料的黏合性，提高在水中的穩(wěn)定性[5-6]。而蛋白水平不足，碳水化合物水平過高時，則會導(dǎo)致魚的代謝紊亂，生長速度下降，降低魚體的免疫能力[7-9]。

草魚（Ctenopharyngodon idellus）又名鯇、草根，一種草食性魚類，養(yǎng)殖歷史尤為悠久，2017年，我國草魚產(chǎn)量高達(dá)534.46萬噸，位居我國淡水養(yǎng)殖魚類品種第一[10]。草魚是典型的草食性魚類，各生長階段對蛋白質(zhì)的需求有所差異，研究顯示，草魚魚苗到魚種階段蛋白質(zhì)需求在30%～35%[11]；李彬[12]在對不同規(guī)格的草魚蛋白需求的研究結(jié)果顯示，12 g小規(guī)格草魚的蛋白需求為31%～33%，200 g中規(guī)格草魚蛋白需求為26%～27%，450 g 大規(guī)格草魚蛋白需求為26%，與此同時，隨著魚類不斷生長，對蛋白的需求量逐漸降低，碳水化合物的耐受能力不斷增強[13]。

胡毅等[14]通過配制7組不同蛋白和碳水化合物水平試驗飼料投喂大規(guī)格草魚，當(dāng)飼料蛋白質(zhì)水平低于26%、碳水化合物水平高于37%，會顯著降低大規(guī)格草魚生長性能，且碳水化合物過高會對大規(guī)格草魚的生長和健康帶來不利的影響。在此基礎(chǔ)上，本試驗以3齡草魚（規(guī)格約1 200 g）為試驗對象，用面粉替代飼料中的菜粕、豆粕、玉米蛋白粉和DDGS等植物蛋白，研究提高飼料中碳水化合物，能否節(jié)約飼料配方的蛋白含量，進(jìn)一步降低飼料成本，助推配方優(yōu)化方案，為建立大規(guī)模草魚的營養(yǎng)數(shù)據(jù)和養(yǎng)殖數(shù)據(jù)庫奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料和方法

1.1 試驗飼料

以基礎(chǔ)配方（蛋白質(zhì)水平30%，碳水化合物水平40%）作為對照組(H1)，豆粕、菜粕、玉米蛋白粉和DDGS 作為主要蛋白源，面粉作為主要糖源。以面粉替代對照組中的豆粕、菜粕、玉米蛋白粉和DDGS 蛋白源，配置3 種等氮等能[粗蛋白（26.4±0.12）%，總能（15.53±0.15）MJ/kg]的試驗組，H2用面粉等量替代菜粕，H3 用面粉等量替代豆粕，H4 用面粉等量替代玉米蛋白粉和DDGS。飼料原料豆粕、菜粕、玉米蛋白粉、DDGS 和面粉的主要營養(yǎng)成分見表1。試驗飼料在通威特種料公司試驗料小機組上制作，飼料原料粉碎后過60 目篩，按添加量由小至大逐級混合均勻，使用膨化機制成規(guī)格為7.0 mm 的膨化飼料，烘干后收集備用，飼料配方及實測營養(yǎng)水平見表2。

1.2 飼養(yǎng)與管理

試驗場所為四川省德陽市通威綿竹養(yǎng)殖試驗基地，飼養(yǎng)在3 m×4 m×2 m 規(guī)格大小的網(wǎng)箱中，在試驗開始之前先進(jìn)行2周的馴化養(yǎng)殖，消除草魚剛?cè)氤氐膽?yīng)激反應(yīng)。正式試驗，挑選體質(zhì)健壯、無病無傷、平均規(guī)格為（1 209±24.6）g的草魚480尾，隨機分為4個處理組，每個處理組4個平行，共計16口網(wǎng)箱，每口網(wǎng)箱30尾魚，分魚后每箱用聚維酮碘潑灑消毒。試驗正式開始時，分別投喂4 種試驗飼料（H1、H2、H3、H4），每日投飼4次，開始先按照體重1.5%的日投餌率進(jìn)行投喂，每天分四餐投喂，時間分別為8：00、11:00、14:00及17:00，投飼量每天稱取，并做好投喂記錄，每周根據(jù)各試驗魚的攝食和生長情況調(diào)整投喂量。試驗養(yǎng)殖周期為120 d，試驗期間若有魚死亡及時撈出，稱重，并做好記錄。試驗期間水溫22.1～29.1 ℃，溶氧5.11～13.48 mg/L，氨氮＜0.4 mg/L，pH 7.8～8.02，亞硝酸鹽＜0.05 mg/L。光照為自然光照，葉輪式增氧機增氧。

表1 飼料配方中主要原料營養(yǎng)成分(%)

表2 試驗飼料組成及營養(yǎng)成分

1.3 樣品收集

試驗結(jié)束后，試驗魚饑餓24 h，稱量每個網(wǎng)箱草魚總重，記錄總尾數(shù)，用于計算增重率、成活率、飼料系數(shù)。從每個網(wǎng)箱隨機抽取6尾草魚，為降低對稱重、抽血等過程對魚的應(yīng)激，用100 mg/L 的MS222 麻醉后，逐尾測量體長（cm）、體重（g）；隨后用一次性注射器尾靜脈采血，裝于1.5 mL離心管中，靜置1 h，在4 ℃條件下，3 000 r/min離心10 min，小心吸取上層血清，用于檢測血清指標(biāo)；采血后，解剖稱取肝重、腸重、內(nèi)臟團(tuán)總重，用于肝體指數(shù)、臟體指數(shù)、腸體指數(shù)的計算；最后取背部肌肉和稱重后的肝臟，用濾紙吸干水分，裝于封口袋，-20 ℃保存，用于肝臟和肌肉常規(guī)成分的測定。

1.4 指標(biāo)測定

飼料、肌肉、肝臟參照AOAC（1995）[15]法測定常規(guī)營養(yǎng)組成，將樣品放入105 ℃恒溫烘箱中烘干測定水分；凱氏定氮法測定粗蛋白含量；索氏抽提法測定粗脂肪含量；馬弗爐550 ℃灼燒法測定粗灰分。此外，參照GB/T 6434—2006 測定粗纖維含量；飼料中無氮浸出物采用差量法計算，無氮浸出物(%)=[1-（水分+粗蛋白+粗脂肪+粗灰分+粗纖維）%]×100。

血清指標(biāo)中葡萄糖(GLU)、總蛋白(TP)、三酰甘油(TG)、總膽固醇(CHO)和肝臟生化指標(biāo)中丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和總抗氧化能力(T-AOC)均采用南京建成試劑盒方法檢測。

1.5 數(shù)據(jù)計算與分析

成活率（%）=（初始魚尾數(shù)-死亡魚尾數(shù)）/初始魚尾數(shù)×100

特定生長率（%/d）=（Ln末體重-Ln初體重）/試驗天數(shù)×100

飼料系數(shù)=攝入的干飼料總量/體增重

蛋白質(zhì)效率=體增重/蛋白質(zhì)攝入量

肥滿度(g/cm3)=魚體重(g)/[體長(cm)]3×100

肝體指數(shù)（%）=肝臟重/魚體重×100

臟體指數(shù)（%）=內(nèi)臟重/魚體重×100

腸體指數(shù)（%）=腸重/魚體重×100

將所收集到的試驗數(shù)據(jù)用Microsoft Excel作初步處理，用SPSS23.0 對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（ANOVA），采用Duncan's 進(jìn)行多重比較，檢驗均值的差異顯著性，當(dāng)P＜0.05為顯著性差異，試驗數(shù)據(jù)用“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）”表示。

2 結(jié)果

2.1 低蛋白飼料對三齡草魚生長性能的影響(見表3)

由表3可知，與對照組(H1)相比，各低蛋白飼料對三齡草魚的特定生長率無顯著影響(P＞0.05)；各組成活率在97.15%～98.96%，差異不顯著(P＞0.05)；各組間飼料系數(shù)沒有顯著變化(P＞0.05)，其中用面粉替代菜粕(H2)、玉米蛋白粉和DDGS 組(H4)對飼料系數(shù)有所降低，而面粉替代豆粕組(H3)飼料系數(shù)升高；與對照組(H1)相比，各試驗組的蛋白質(zhì)效率顯著升高(P＜0.05)。

2.2 低蛋白飼料對三齡草魚形體指標(biāo)的影響(見表4)

如表4所示，各組間肝體指數(shù)、臟體指數(shù)、腸體指數(shù)、肥滿度差異不顯著（P＞0.05），與對照組（H1）相比，各試驗組肥滿度降低，而臟體指數(shù)、腸體指數(shù)均有不同程度提高。

表3 低蛋白飼料對三齡草魚生長性能的影響

表4 低蛋白飼料對三齡草魚形體指標(biāo)的影響

2.3 低蛋白飼料對三齡草魚肌肉和肝臟成分的影響（見表5）

表5 低蛋白飼料對三齡草魚肌肉和肝臟成分的影響（%）

表5結(jié)果顯示，與對照組(H1)相比，各低蛋白飼料對草魚的肌肉的水分、粗蛋白、粗脂肪無顯著影響(P＞0.05)；各組間肝臟水分含量無明顯變化(P＞0.05)；其中面粉替代菜粕組(H2)肝臟粗脂肪含量有所升高(P＜0.05)。

2.4 低蛋白飼料對三齡草魚血清指標(biāo)的影響（見表6）

如表6所示，與對照組(H1)相比，各低蛋白飼料組草魚血清中TP 含量顯著降低（P＜0.05），TG 含量均存在不同程度降低，其中H3、H4 達(dá)到顯著水平（P＜0.05），對CHO和GLU含量無顯著影響（P＞0.05）；

各低蛋白組間，草魚血清的TP、TG、GLU 指標(biāo)差異不顯著(P＞0.05)，而面粉替代玉米蛋白粉和DDGS組(H4)CHO 顯著高于面粉替代豆粕組(H3)、菜粕組(H2)(P＜0.05)。

2.5 低蛋白飼料對三齡草魚肝臟抗氧化能力的影響（見表7）

表6 低蛋白飼料對草魚血清指標(biāo)的影響

表7 低蛋白飼料對三齡草魚肝臟生化指標(biāo)的影響

如表7 所示，與對照組（H1）相比，低蛋白飼料對草魚肝臟中的SOD、T-AOC、MDA 無顯著影響（P＞0.05），其中低蛋白飼料組草魚肝臟的SOD含量升高，T-AOC 含量降低。此外，CAT 含量升高，其中面粉替代豆粕組（H3）達(dá)到顯著水平（P＜0.05）。

3 討論

3.1 低蛋白飼料對三齡草魚生長性能的影響

相關(guān)研究表明，飼料中適量的提高碳水化物水平有助節(jié)約蛋白質(zhì)和脂肪作為能量物質(zhì)的消耗，提高魚類對蛋白質(zhì)的利用率[16-18]，但碳水化物水平過高會降低飼料利用率，造成魚類肝臟的損害，威脅魚體健康[19-20]。Gao 等[21]研究發(fā)現(xiàn)飼料中碳水化合物含量為25.47%時草魚生長最快；Tian等[22]報道在飼料中蛋白質(zhì)含量為23%時，草魚對小麥淀粉的需求量不超過33%。林鼎等[23]研究發(fā)現(xiàn)，飼料中碳水化合物的含量為37%～56%時，草魚能較好地利用碳水化合物而不影響其生長。本試驗結(jié)果顯示，用面粉替代飼料中不同種類蛋白，即提高飼料碳水化合物同時降低蛋白質(zhì)含量，蛋白質(zhì)效率顯著升高（P＜0.05)，同時，對草魚的特定生長率、飼料系數(shù)、成活率無顯著影響。

當(dāng)前，草魚飼料中最主要的蛋白源為豆粕，生產(chǎn)中常用菜粕、DDGS和玉米蛋白粉等替代豆粕蛋白，而這些植物蛋白存在氨基酸比例不平衡、適口性差、抗?fàn)I養(yǎng)因子等問題[24-26]。本試驗在等氮條件下（CP 26%），面粉替代豆粕組（H3）的特定生長率最低，其飼料系數(shù)高于替代菜粕組(H2)和替代玉米蛋白粉+DDGS 組(H4)，說明在高碳水化合物低蛋白水平下草魚對飼料的利用效果不同。林仕梅等[27]研究表明，草魚對豆粕的蛋白消化率(87.53%)高于菜粕(86.15%)、玉米蛋白粉(68.91%)、酒糟粉(DDGS)(68.47%)。有研究顯示，草魚飼料中用DDGS替代豆粕時，飼料系數(shù)升高，特定生長率降低[28-29]；而菜粕替代豆粕時，增重率有降低趨勢[30-31]。

飼料營養(yǎng)水平的改變，對魚類生長可能不產(chǎn)生直接影響，但是會影響魚體內(nèi)器官的相對質(zhì)量[32]。胡毅等[14]研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)飼料碳水化合物水平高于37%、蛋白質(zhì)水平低于26%時，將導(dǎo)致魚體肝體指數(shù)、臟體指數(shù)、腸體指數(shù)以及肌肉和肝臟脂肪含量升高。本試驗結(jié)果顯示，從形體指標(biāo)上看，各組間肝體指數(shù)、臟體指數(shù)、腸體指數(shù)、肥滿度間差異不顯著，說明用面粉替代飼料中約4%的蛋白在形態(tài)學(xué)上不會對草魚產(chǎn)生顯著影響。

各面粉替代組草魚肌肉和肝臟的水分和粗蛋白含量與對照組（H1）相比差異不顯著，說明面粉替代飼料中蛋白不影響草魚肌肉中的蛋白質(zhì)沉積。各不同替代組相比，面粉替代菜粕組草魚肝臟的粗脂肪含量顯著高于其他組，與臟體指數(shù)、肝體指數(shù)趨勢相同，說明面粉替代菜粕時會引起草魚內(nèi)臟脂肪沉積。

3.2 低蛋白飼料對三齡草魚血清指標(biāo)的影響

血液是機體內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)重要組成部分，當(dāng)飼料營養(yǎng)水平改變時，會引起動物血液內(nèi)TP、TG、CHO、GLU等營養(yǎng)物質(zhì)的改變，血清的生化指標(biāo)間接反映出機體的生理代謝情況[33-34]。Panserat等[35]研究報道，虹鱒攝食高糖飼料后血液中TG 含量先升高后降低?？娏桫橻19]等對異育銀鯽的研究發(fā)現(xiàn)，投喂高碳水化合物水平日糧不影響魚體血液中TP、TG、CHO、GLU 含量。胡毅等[14]研究發(fā)現(xiàn)，草魚血清中TG、CHO含量隨飼料中碳水化合水平增加、蛋白質(zhì)水平降低而升高，能提高脂肪的代謝。而本試驗結(jié)果顯示，面粉替代飼料中不同蛋白，會導(dǎo)致草魚血清中TP 和TG 有降低趨勢，而對CHO和GLU影響不顯著，與馬紅娜等[36]在大黃魚中的研究結(jié)果相似。這些差異可能與使用的碳水化物原料不同、魚的種類、大小等多方面因素有關(guān)。各面粉替代組間相比，面粉替代豆粕、菜粕、玉米蛋白粉和DDGS 對草魚血清的TP、TG、GLU 影響不顯著，說明在本試驗條件下不同蛋白源的變化對草魚代謝影響不大，而面粉替代玉米蛋白粉和DDGS 組的血清CHO 高于替代豆粕、菜粕組，可能與其飼料中面粉替代后脂肪含量減少，可消化能降低有關(guān)。

3.3 低蛋白飼料對三齡草魚肝臟抗氧化能力的影響

肝臟是魚類重要的代謝、解毒器官，其抗氧化能力的高低反映魚健康狀況的好壞[37]，魚體若長期處于氧化壓力下，將導(dǎo)致魚體免疫系統(tǒng)障礙，影響魚類健康[38]。SOD 和CAT 是生物體內(nèi)能保護(hù)細(xì)胞免受氧自由基毒害作用的重要抗氧化酶[39]。本試驗中，用面粉替代飼料中蛋白后，降低了蛋白水平同時提高了碳水化合物水平，對草魚肝臟中的SOD 無顯著影響，與趙永志[40]在對青魚的研究結(jié)果一致。各面粉替代蛋白組的CAT 含量均高于對照組（H1），其中面粉替代豆粕組達(dá)到顯著水平，CAT的活性增加可能與高碳水化合物水平飼料對草魚產(chǎn)生了一定脅迫作用，產(chǎn)生了過量的氧化自由基有關(guān)，從生長情況來看，本試驗結(jié)果還顯示面粉替代豆粕組的飼料系數(shù)最高，特定生長率最低。MDA 是肝臟脂肪自由基反應(yīng)的最終氧化產(chǎn)物，具有細(xì)胞毒性，反映著機體受氧化損傷的程度[41]，本試驗中，用面粉替代飼料中蛋白不影響草魚肝臟中的MDA含量，而T-AOC含量雖有一定程度降低，說明該營養(yǎng)水平下，替代不同蛋白對草魚肝臟有一定脅迫作用，但未達(dá)到顯著水平。

4 結(jié)論

本試驗條件下，三齡草魚（規(guī)格約1 200 g/尾）在蛋白質(zhì)水平26%，碳水化合物水平45%～47%時，可以通過面粉替代不同蛋白源，達(dá)到降低飼料蛋白水平的策略。此外，從面粉替代不同蛋白的效果看，替代豆粕效果較差，在制定草魚飼料中用碳水化合物節(jié)約蛋白方案時，建議考慮以替代菜粕、玉米蛋白粉、DDGS蛋白原料等為首選。